中国煤炭新闻网

从煤到油的变形之路
2019-05-15  出处:煤客网  煤客新闻网  煤矿网  来源:网络   人气:0   

 2016年,习近平总书记在神宁煤制油示范项目现场考察时,发出了“社会主义是干出来的”伟大号召,并在该项目建成投产时作出重要指示,明确了这一重大项目建成投产对我国增强能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用、促进民族地区发展的重大意义。

  追溯历史,第二次工业革命后,内燃机问世,汽车、飞机制造业兴起,各工业部门相继采用以石油为燃料的动力装置,石油消费量显著增加。上世纪60年代初,石油(气)的产量与消费量超过煤炭,世界能源进入“石油时代”。

  世界石油消费长期位居一次性能源消费之首,意味着如今世界经济的发展,在很大程度上依赖于石油生产与供应,但世界已探明石油储量仅为1434×108吨。相比之下,煤炭储量为9842×108吨,比石油储量丰富得多。

  我国每年原油总消费量接近6亿吨。其中,燃料使用原油2.5亿吨左右,化工原料使用原油2亿吨左右,其他少量原油作为特种油品使用。而我国每年自产原油不到2.1亿吨,存在3.8亿吨到3.9亿吨的缺口。目前,我国的石油依存度已超过65%。将“煤”转化为“油”,必要性可想而知。

  煤制油技术起源于19世纪的德国,并在日本、法国、美国、加拿大等国家相继发展。在我国,改革开放后,特别是上世纪90年代以来,煤制油技术受到高度重视,迅速发展,煤制油技术工业化逐渐成熟。

  据悉,“十三五”“十四五”期间,煤制油项目将继续进行升级示范,增强自主研发能力,力求全面实现装备国产化。

  从研发引进到渐成规模

  我国是世界上较早有煤合成油工厂的国家之一。

  1923年至1945年,我国先后两次从德国购置了一套煤间接液化装置,煤制油试验历时数年未果。

  中华人民共和国成立后,恢复扩建了煤制油装置,1959年规模最大时有70台箱式反应器,年产油品4.7万吨,1967年因大庆油田产油而停产。

  改革开放后,山西煤制油试验再次上马。中科院山西煤化所开始进行煤制合成汽油的开发研究,并开发出两段法煤制油试验装置。

  上世纪90年代,国际石油价格很低,煤制油的成本高于进口石油,加之当时我国已开始大量进口石油,煤制油工业化试验装置因经费问题,在试验成功后便不再开车。

  1997年以后,随着我国石油需求快速增长,煤制油技术重新得到重视。进入21世纪,煤制油作为接替资源受到普遍关注。

  2004年8月,神华集团(后重组为国家能源集团)拥有自主知识产权的第一条百万吨级煤直接液化生产线开工建设,全国各地纷纷将目光投向这一领域。

  兖矿集团5万吨/年的间接液化煤制油项目、潞安集团和伊泰集团各16万吨/年的间接液化煤制油项目、神华集团18万吨/年的间接液化煤制油项目在“十一五”期间陆续开工建设,备受业内瞩目。

  当时,除已进入国家规划的内蒙古、云南、黑龙江、陕西等省(自治区)以外,山西、山东、宁夏等十几个省(自治区)纷纷计划上马此类项目。

  但由于煤制油技术的工业化尚处于示范阶段,且一次性投资巨大,如任由其无序发展,将导致巨大风险。

  为此,国家发改委先后下发了《关于加强煤化工项目建设管理、促进产业健康发展的通知》《关于加强煤制油项目管理有关问题的通知》等文件,力求稳步推进煤制油产业的发展,规范投资行为。

  目前,全国已投产的煤制油年总产能约900万吨。潞安集团共有年产116万吨的间接液化煤制油项目、伊泰集团共有年产216万吨的间接液化煤制油项目、兖矿集团共有年产100万吨的间接液化煤制油项目、国家能源集团共有年产418万吨的间接液化煤制油项目和年产108万吨的直接液化煤制油项目。其中,国家能源集团煤制油产能约占全国煤制油总产能的60%,并拥有全国唯一的直接液化生产线。

  两条煤制油技术路径

  煤和石油都是碳氢化合物,所含化学元素基本相同。典型烟煤的氢碳比为0.8左右,而原油的氢碳比为1.76左右。

  煤液化,即根据大分子学说,将煤在高温高压条件下裂解,通过化学反应提高煤炭的氢碳原子比,降低氧碳原子比,转化成液态油(烷烃)和气态烃。

  “煤炭的烃基转化,从技术上说有三种模式。一是液化,二是气化,三是碳化。”国家能源集团煤制油化工有限公司副总经理刘夏明说,“碳化多数属于传统煤化工范畴,液化和气化多数属于现代煤化工范畴。”

  煤直接液化技术,是“液化”方式的烃基转化。而煤间接液化技术,则是通过“先气化、再液化”的方式进行烃基转化,最终合成油品。

  近年来,中煤科工集团、国家能源集团、兖矿集团和中科合成油公司等都致力于煤制油技术的开发和研究,并取得了相应成果,相关硬件、催化剂的开发也获得相应突破,我国煤制油技术迅速进步。

  我国煤间接液化技术,最早由兖矿集团引进并研发。

  1998年,兖矿集团开始进行煤制油的技术储备。当时,兖矿集团从南非沙索尔公司请回了其副总工程师孙启文。

  孙启文的回国加快了煤间接液化技术研发。但因历史上的企业决策因素,兖矿集团煤间接液化技术迟迟没有得到工业项目的验证,错过了技术推广的好时机。

  2009年,中科院山西煤化所及其后来股份化的中科合成油公司与其他企业合作建设了3个煤间接液化工厂。同年,神华集团煤制油化工公司成功研制间接液化费托合成催化剂,并在间接液化装置上成功应用。

  “煤间接液化技术较多,国内有兖矿的、山西煤化所的、中科合成油的,国际上还有南非沙索尔的。”刘夏明说。

  目前,我国多数间接液化煤制油项目采用脱胎于中科院山西煤化所中科合成油公司开发研究的技术。

  我国煤直接液化技术,由国家能源集团自主开发。

  2000年前后,神华集团用3年时间,在煤炭科学研究总院863催化剂的开放基础上,对世界三大煤直接液化技术(美国HTI工艺、德国IGOR工艺和日本NEDOL工艺)进行对比,决定采用美国HTI煤直接液化工艺,并对工艺流程进行改进。

  2004年6月,具有我国自主知识产权的煤直接液化工艺技术通过评估和鉴定,日耗煤6吨的直接液化实验装置试验成功。同年,在我国最大煤田

  • 最新文章
  • 热门文章